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農(nóng)機(jī)養(yǎng)護(hù):減速機(jī)斷軸的原因分析

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    有的用戶在設(shè)備運行一段時間后,驅(qū)動電機(jī)的輸出軸斷了。為什么驅(qū)動電機(jī)的輸出軸會扭斷?


    我們仔細(xì)觀查驅(qū)動電機(jī)折斷的輸出軸橫斷面,會發(fā)現(xiàn)橫斷面的外圈較明亮,而越向軸心處斷面顏色越暗,最后到軸心處是折斷的痕跡(點狀痕)。這一現(xiàn)象大多是驅(qū)動電機(jī)與減速機(jī)裝配時兩者的不同心所致。


    當(dāng)驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)間裝配同心度保證得較好時,驅(qū)動電機(jī)輸出軸所承受的僅僅是轉(zhuǎn)動力(扭矩),運轉(zhuǎn)時也會很平順,沒有脈動感。而在不同心時,驅(qū)動電機(jī)輸出軸還要承受來自于減速機(jī)輸入端的徑向力(彎矩)。這個徑向力的作用將會使驅(qū)動電機(jī)輸出軸被迫彎曲,而且彎曲的方向會隨著輸出軸轉(zhuǎn)動不斷變化。如果同心度的誤差較大時,該徑向力使電機(jī)輸出軸局部溫度升高,其金屬結(jié)構(gòu)不斷被破壞,最終將導(dǎo)致驅(qū)動電機(jī)輸出軸因局部疲勞而折斷。


    兩者同心度的誤差越大時

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,驅(qū)動電機(jī)輸出軸折斷的時間越短。在驅(qū)動電機(jī)輸出軸折斷的同時,減速機(jī)輸入端同樣也會承受來自于驅(qū)動電機(jī)輸出軸方面的徑向力,如果這個徑向力超出減速機(jī)輸入端所能承受的徑向負(fù)荷的話,其結(jié)果也將導(dǎo)致減速器輸入端產(chǎn)生變形甚至斷裂或輸入端支撐軸承損壞。因此,在裝配時保證同心度至關(guān)重要。


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    從裝配工藝上分析,如果驅(qū)動電機(jī)軸和減速機(jī)輸入端同心,那么驅(qū)動電機(jī)軸面和減速機(jī)輸入端孔面間就會很吻合,它們的接觸面緊緊相貼,沒有徑向力和變形空間。而裝配時如果不同心,那么接觸面之間就會不吻合或有間隙,就有徑向力并給變形提供了空間。


    同樣,減速機(jī)的輸出軸也有折斷或彎曲現(xiàn)象發(fā)生,其原因與驅(qū)動電機(jī)的斷軸原因相同。但減速機(jī)的出力是驅(qū)動電機(jī)出力和減速比之積,相對于電機(jī)來講出力更大,故減速機(jī)輸出軸更易被折斷。因此,用戶在使用減速機(jī)時,對其輸出端裝配時同心度的保證更應(yīng)十分注意!


    減速機(jī)出力太小出現(xiàn)的斷軸問題


    如果不是驅(qū)動電機(jī)軸斷,而是減速機(jī)的輸出軸折斷,除了減速機(jī)輸出端裝配同心度不好的原因以外,還會有以下幾點可能的原因:


    首先,錯誤的選型致使所配減速機(jī)出力不夠。有些用戶在選型時,誤認(rèn)為只要所選減速機(jī)的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了,其實不然。一是所配驅(qū)動電機(jī)額定輸出扭矩乘上速比,得到的數(shù)值原則上要小于減速機(jī)產(chǎn)品樣本提供的相應(yīng)額定輸出扭矩;二是同時還要考慮其驅(qū)動電機(jī)的過載能力及實際應(yīng)用中所需工作扭矩。理論上,用戶所需工作扭矩一定要小于減速機(jī)額定輸出扭矩的2倍。尤其是有些應(yīng)用場合必須嚴(yán)格遵守這一準(zhǔn)則,這不僅是對減速機(jī)內(nèi)部齒輪和軸系的保護(hù),更主要的是避免減速機(jī)的輸出軸被扭斷。


    如果沒有考慮到這些因素,一旦設(shè)備安裝有問題,減速機(jī)的輸出軸被負(fù)載卡住,這時驅(qū)動電機(jī)的過載能力依然會使其不斷加大出力,直到減速機(jī)的輸出軸所承受的力超過其輸出扭矩,軸就會扭斷。如果減速機(jī)額定輸出扭矩有一定的裕量,那么扭斷輸出軸的槽糕情況就會避免。


    其次,在加速和減速的過程中,減速機(jī)輸出軸所承受瞬間的沖擊扭矩如果超過了其額定輸出扭矩的2倍,并且這種加速和減速又過于頻繁,那么最終也會使減速機(jī)斷軸。如果有這種情況出現(xiàn),應(yīng)仔細(xì)計算考慮加大扭矩裕量。

 

    實例分析

    現(xiàn)象描述:


    在紅線左側(cè),是光滑的疲勞斷裂面,紅線右側(cè),是外力強行扭斷,粗糙斷裂表面,裂紋總是在軸表面產(chǎn)生,向內(nèi)擴(kuò)展。


    原因:


    因為過高的旋轉(zhuǎn)彎曲,鍵和鍵槽之間的摩擦力引起他們之間的相對移動。一個裂紋產(chǎn)生并迅速成長,擴(kuò)大。


    事故來源:


    操作,或者設(shè)備系統(tǒng)。如對中不好,聯(lián)軸器動平衡不好,過載。


    補救措施:


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    核實載荷,檢查對中。

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